分布式程序设计详解:特点、通信与应用

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"分布式程序设计涉及在多台计算机上同时执行相互关联的独立程序模块,以实现并行处理、容错以及利用专用功能。DP的执行描述了一个进程间的交互过程,其中涉及到等待特定条件、调用和执行过程的步骤。在简单情况下,进程按照顺序执行,而在复杂情况下可能涉及返回和重试。PVM系统是一种分布式程序设计环境,提供了通信机制。" 分布式程序设计是一种在多台计算机组成的分布式系统上构建程序的方法。它由多个可以独立运行的程序模块构成,这些模块分布在不同计算机上,并通过通信交换数据。这种设计旨在提高性能、实现容错以及利用不同计算机的专有功能。 分布式程序的一个关键特性是分布进程,即在不同节点上并发执行的程序模块。这些进程需要有效地通信,以协调各自的操作。通信顺序进程(Communication Sequential Processes, CSP)是一种描述和分析这些进程间通信的模型,它强调同步和数据交换的重要性。 分布式程序设计语言通常包含了专门的通信机制,允许进程间安全、高效地传递信息。例如,PVM(Parallel Virtual Machine)系统是一个广泛使用的分布式计算框架,它提供了进程间通信的接口,使得不同节点上的程序能够相互通信和协作。 并行、高性能应用程序是分布式计算的一个主要应用领域,通过将任务分解到多个处理机上,可以显著缩短计算时间。根据并行粒度,可以分为大粒度和细粒度,并行程序。大粒度程序更侧重计算,而通信较少;细粒度程序则频繁通信,适合紧密耦合的系统。 容错应用程序是另一大类,它们旨在确保即使在部分系统故障的情况下,程序仍能继续执行。分布式系统由于其部分失效的性质,即一台机器的故障不会全局影响整个系统,因此在可靠性方面具有优势。通过数据或功能的冗余复制,可以进一步增强系统的容错能力。 使用专用功能的应用程序通常包括一系列服务程序,如分布式操作系统中的文件服务、打印服务等。这些服务可以在多个处理机上分布,以提高性能和可靠性,同时能够灵活扩展以满足新增需求。 固有的分布式应用程序是指那些天然就需要在分布式环境中运行的软件,比如电子邮件系统,其功能横跨多个工作站,必须依赖分布式硬件来实现其功能。 分布式程序设计是一个复杂且多面的领域,涵盖了并行处理、容错、服务提供以及适应各种分布式场景的应用程序开发。理解并掌握DP的执行流程和相关技术,对于构建高效、可靠的分布式系统至关重要。